近海海洋酸化与缺氧的极端事件与短期波动

摘要 在东边界上升流系统中，例如 California Current System (CCS)，季节性上升流将低氧和低 pH 值的水体带至大陆架，引发海洋酸化与缺氧（OAH）。OAH 事件发生的地点、频率和强度受到大尺度气候趋势、季节性变化、小尺度环流以及局部人类活动的综合影响。在此，我们利用 1997–2017 年期间针对美国西海岸（USWC）北部和南部两个长达 20 年的亚中尺度分辨模拟结果，描述了 OAH 事件的特征和驱动因素。这些模拟揭示了热点的出现，在这些热点中，氧气和 pH 值的季节性下降伴随着局部的短期极端 OAH 事件。尽管 OAH 热点表现出显著的季节性变化，但也会发生显著的季节内波动，反映了塑造 OAH 事件的低频和高频强迫之间的相互作用。USWC 沿岸 pH 值和氧气季节性下降背后的机制各不相同。虽然在整个沿岸，再矿化仍然是导致这些下降的主要驱动力，但物理输运在加利福尼亚州南部和中部部分抵消了这些影响，但在北部沿岸却加剧了季节性氧气损失和酸化。至关重要的是，仅凭季节性下降并不足以预测 OAH 极端事件的发生和持续时间。局部增强的生物地球化学速率（包括浅海海底再矿化）以及快速的风生输运，共同塑造了近海 OAH 的时空格局。